RU2529930C2 - Measuring rod - Google Patents

Measuring rod Download PDF

Info

Publication number
RU2529930C2
RU2529930C2 RU2012151325/06A RU2012151325A RU2529930C2 RU 2529930 C2 RU2529930 C2 RU 2529930C2 RU 2012151325/06 A RU2012151325/06 A RU 2012151325/06A RU 2012151325 A RU2012151325 A RU 2012151325A RU 2529930 C2 RU2529930 C2 RU 2529930C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring rod
detector elements
board
connecting section
boards
Prior art date
Application number
RU2012151325/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012151325A (en
Inventor
Мартин РОЙТЕР
Original Assignee
Марко Зюстеманалюзе Унд Энтвиклунг Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Марко Зюстеманалюзе Унд Энтвиклунг Гмбх filed Critical Марко Зюстеманалюзе Унд Энтвиклунг Гмбх
Publication of RU2012151325A publication Critical patent/RU2012151325A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2529930C2 publication Critical patent/RU2529930C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2861Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/16Hydraulic or pneumatic features, e.g. circuits, arrangement or adaptation of valves, setting or retracting devices
    • E21D23/26Hydraulic or pneumatic control
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Abstract

FIELD: measuring instrumentation.
SUBSTANCE: rod is intended to determine hydrocylinder piston position. The rod includes several detector elements installed along the measuring rod axis with electric link between them, responding to magnetic field of magnet. Detector elements are formed by Hall effect sensors. Invention includes calibration device where linearisation of respective detector elements is indicated, where detector elements are linearised one by one.
EFFECT: enhanced reliability of hydrocylinder piston position determination.
10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительному стержню для определения положения поршня гидроцилиндра при подземной разработке.The invention relates to a measuring rod for determining the position of the piston of a hydraulic cylinder during underground mining.

Системы щитовой крепи при подземной разработке могут выполнять движения частично или полностью автоматически. Для этого, а также в целом для контроля состояния системы, в частности, на расстоянии, необходимо точно знать текущее положение соответствующего поршня внутри гидроцилиндра системы щитовой крепи.Underground mining roof support systems can perform movements partially or fully automatically. For this, and also in general to monitor the status of the system, in particular, at a distance, it is necessary to know exactly the current position of the corresponding piston inside the hydraulic cylinder of the shield support system.

Для определения хода поршня рабочего гидроцилиндра известны измерительные стержни, у которых несколько коммутационных элементов установлены вдоль оси соответствующего измерительного стержня и которые срабатывают под действием магнитного поля магнита. Упомянутые коммутационные элементы являются обычно герконами, у которых два контактных язычка электрически соединены между собой или отделены друг от друга в зависимости от интенсивности магнитного поля, действующего на контактные язычки. Таким образом, отдельные герконы подают цифровой сигнал (замкнуто или разомкнуто). В результате анализа сигналов нескольких герконов, установленных вдоль оси измерительного стержня, например наподобие потенциометра, может определять положение магнита вдоль оси измерительного стержня с точностью, зависящей от плотности расположения герконов. При этом измерительный стержень может устанавливаться на или в поршне, а магнит на или в цилиндре, или наоборот.To determine the piston stroke of the working hydraulic cylinder, measuring rods are known for which several switching elements are installed along the axis of the corresponding measuring rod and which are triggered by the magnetic field of the magnet. Mentioned switching elements are usually reed switches, in which two contact tabs are electrically connected to each other or separated from each other depending on the intensity of the magnetic field acting on the contact tabs. In this way, individual reed switches deliver a digital signal (closed or open). As a result of the analysis of the signals of several reed switches installed along the axis of the measuring rod, for example, like a potentiometer, it can determine the position of the magnet along the axis of the measuring rod with an accuracy that depends on the density of the arrangement of the reed switches. In this case, the measuring rod can be mounted on or in the piston, and the magnet on or in the cylinder, or vice versa.

На фиг. 1 изображен известный из уровня техники рабочий гидроцилиндр 11 с поршнем 13. В трубчатое отверстие поршня 13 встроен соответствующий трубчатый измерительный стержень 15 с герконами. Для определения положения поршня 13 в цилиндре 11, на цилиндре 11 с помощью втулки, приваренной на дне цилиндра 11, устанавливают магнит 17.In FIG. 1 shows a prior art working hydraulic cylinder 11 with a piston 13. A corresponding tubular measuring rod 15 with reed switches is built into the tubular bore of the piston 13. To determine the position of the piston 13 in the cylinder 11, a magnet 17 is mounted on the cylinder 11 using a sleeve welded to the bottom of the cylinder 11.

Разрешающая способность при определении положения посредством измерительного стержня с герконами зависит от плотности размещения герконов вдоль измерительного стержня, но из-за конструктивного размера герконов она может быть повышена лишь в ограниченной степени. Для защиты контактных язычков герконов и для создания определенной среды контактные язычки запаяны в стеклянный корпус и окружены в нем вакуумом или защитным газом. Типовой конструктивный размер отдельного такого контакта составляет 5 мм или более. Кроме того, для лучшей защиты герконов измерительный стержень должен быть залит в трубке. Однако обычно используемый при этом материал для заливки становится хрупким при температуре хранения ниже -40°С, вследствие чего герконы могут получить повреждения. Поэтому, если герконы используются при очень низких температурах, например, на географических широтах, на которых наружные температуры достигают -50°С, измерительные стержни могут получить повреждения и выйти из строя.The resolution when determining the position by means of a measuring rod with reed switches depends on the density of the reed switches along the measuring rod, but due to the design size of the reed switches, it can only be increased to a limited extent. To protect the contact reeds of the reed switches and to create a specific environment, the contact reeds are sealed in a glass case and surrounded by a vacuum or protective gas in it. The typical structural size of an individual such contact is 5 mm or more. In addition, for better protection of the reed switches, the measuring rod must be filled in the tube. However, the commonly used fill material becomes brittle at a storage temperature below -40 ° C, as a result of which the reed switches can be damaged. Therefore, if the reed switches are used at very low temperatures, for example, at geographical latitudes, at which external temperatures reach -50 ° C, the measuring rods can get damaged and fail.

Задачей настоящего изобретения является создание измерительного стержня для определения положения поршня гидроцилиндра при подземной разработке, который экономичным образом обеспечивает высокую разрешающую способность измерения и не получает повреждений при хранении в пределах широкого диапазона температур.The present invention is the creation of a measuring rod for determining the position of the piston of a hydraulic cylinder during underground mining, which economically provides high resolution measurement and does not receive damage during storage within a wide temperature range.

Решение этой задачи достигается с помощью признаков п.1 формулы изобретения и, в частности, за счет того, что детекторные элементы измерительного стержня образованы датчиками Холла.The solution to this problem is achieved using the features of claim 1 of the claims and, in particular, due to the fact that the detector elements of the measuring rod are formed by Hall sensors.

Датчики Холла выдают сигнал напряжения, зависящий от интенсивности и направления действующего магнитного поля. В отличие от герконов сигнал дальности, выдаваемый датчиками Холла в виде напряжения является не цифровым, а непрерывным. Поэтому с помощью даже одного отдельного датчика Холла может быть измерено его расстояние от магнита; при использовании двух или более датчиков Холла однозначно измеряется и направление. Поэтому при установке согласно изобретению нескольких датчиков Холла вдоль оси измерительного стержня для сплошного детектирования положения магнита вдоль всего измерительного стержня достаточно меньшего числа детекторных элементов, чем в случае применения герконов. Другое преимущество использования датчиков Холла состоит в том, что они обычно изготавливаются по технологии поверхностного монтажа и тем самым представляют собой относительно надежные детали, не требующие особой механической защиты и без ущерба выдерживающие хранение в широком температурном диапазоне. Кроме того, использование датчиков Холла предпочтительно, поскольку для измерения расстояния могут быть использованы магниты различной мощности.Hall sensors emit a voltage signal, depending on the intensity and direction of the acting magnetic field. Unlike reed switches, the range signal generated by the Hall sensors in the form of voltage is not digital, but continuous. Therefore, using even one separate Hall sensor, its distance from the magnet can be measured; when using two or more Hall sensors, the direction is also unambiguously measured. Therefore, when several Hall sensors are installed according to the invention along the axis of the measuring rod, for the continuous detection of the magnet position along the entire measuring rod, a sufficiently smaller number of detector elements than in the case of using reed switches. Another advantage of using Hall sensors is that they are usually manufactured using surface mount technology and thus represent relatively reliable parts that do not require special mechanical protection and can withstand storage over a wide temperature range without damage. In addition, the use of Hall sensors is preferable since magnets of various powers can be used to measure distance.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения раскрываются в описании, чертежах, а также в зависимых пунктах формулы изобретения.Preferred embodiments of the invention are disclosed in the description, drawings, as well as in the dependent claims.

В одном из предпочтительных вариантов выполнения может быть предусмотрено устройство считывания для считывания соответствующих сигналов положения детекторных элементов, которые с помощью интерполяции соответствующих сигналов положения соседних детекторных элементов определяют и выдают выходной сигнал. С помощью интерполяции сигналов положения соседних детекторных элементов еще более повышается разрешающая способность измерительного стержня. Поскольку все датчики Холла измерительного стержня постоянно выдают сигнал положения, зависящий от их расстояния до магнита, благодаря указанной интерполяции в принципе достигается бесконечное разрешение. Если даже фактическая разрешающая способность в конечном счете лимитирована отношением сигнал/шум, то разрешающая способность измерительного стержня все же не обязательно ограничена плотностью детекторных элементов, установленных вдоль измерительного стержня. Поэтому, в частности, при использовании датчиков Холла максимально возможное разрешение не ограничивается конструктивным размером отдельных детекторных элементов.In one preferred embodiment, a reader may be provided to read the corresponding position signals of the detector elements, which, by interpolating the corresponding position signals of the neighboring detector elements, determine and output an output signal. By interpolating the position signals of adjacent detector elements, the resolution of the measuring rod is further enhanced. Since all Hall sensors of the measuring rod constantly emit a position signal depending on their distance to the magnet, thanks to this interpolation, in principle, infinite resolution is achieved. Even if the actual resolution is ultimately limited by the signal-to-noise ratio, the resolution of the measuring rod is still not necessarily limited by the density of the detector elements mounted along the measuring rod. Therefore, in particular, when using Hall sensors, the maximum possible resolution is not limited to the design size of individual detector elements.

Кроме того, предпочтительно, может быть предусмотрено калибрующее устройство, в котором записаны линеаризации для соответствующих детекторных элементов, причем детекторные элементы линеаризованы по отдельности. Поскольку датчики Холла по своей характеристике в отношении зависимости соответствующего сигнала положения от положения магнита могут отличаться друг от друга, целесообразно, чтобы датчики Холла линеаризовались по отдельности и чтобы эти линеаризации сохранялись в калибрующем устройстве.In addition, preferably, a calibrating device may be provided in which the linearizations for the respective detector elements are recorded, the detector elements being linearized separately. Since Hall sensors can differ in their characteristics with respect to the dependence of the corresponding position signal on the position of the magnet, it is advisable that the Hall sensors be linearized separately and that these linearizations are stored in a calibrating device.

Кроме того, может быть предпочтительно, чтобы указанное устройство считывания было выполнено для того, чтобы считывать соответствующие линеаризации детекторных элементов из указанного калибрующего устройства и учитывать их при определении выходного сигнала. Таким образом, после одноразовой калибровки (линеаризации) отдельных детекторных элементов с помощью интерполяции сигналов положения соседних детекторных элементов в устройстве считывания может быть обеспечено надежное определение положения.In addition, it may be preferable that the specified reader was made in order to read the corresponding linearization of the detector elements from the specified calibrating device and take them into account when determining the output signal. Thus, after a single calibration (linearization) of the individual detector elements by interpolating the position signals of adjacent detector elements in the reader, a reliable position determination can be provided.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения измерительный стержень может содержать одну или несколько плат, каждая из которых содержит по меньшей мере один детекторный элемент и, в частности, покрыта покровной массой, но, в частности, не залита в корпус. Применение платы обеспечивает простую установку детекторных элементов измерительного стержня, например посредством пайки, а также простое электрическое подключение детекторных элементов, в частности, если детекторные элементы изготовлены по технологии поверхностного монтажа. Электропитание и/или считывание соответствующих сигналов положения могут осуществляться, например, с помощью токопроводящих дорожек в плате по типу печатной платы. Покрытие покровной массой представляет собой технологию, характерную для печатных плат. От необходимой в случае применения измерительных стержней с герконами дополнительной защиты платы и установленных на ней детекторных элементов можно отказаться, благодаря чему изготовление измерительного стержня упрощается и удешевляется. Кроме того, благодаря отказу от заливки отпадает недостаток, связанный с ломкостью и повреждением материала для заливки при низких температурах хранения.According to another preferred embodiment, the measuring rod may contain one or more boards, each of which contains at least one detector element and, in particular, is covered with a coating mass, but, in particular, is not filled into the housing. The use of the board provides a simple installation of the detector elements of the measuring rod, for example by soldering, as well as a simple electrical connection of the detector elements, in particular, if the detector elements are manufactured using surface mounting technology. Power supply and / or reading of the corresponding position signals can be carried out, for example, by means of conductive tracks in a circuit board, such as a printed circuit board. The coating mass is a technology characteristic of printed circuit boards. The additional protection of the board and the detector elements installed on it, which are necessary in the case of measuring rods with reed switches, can be rejected, making the manufacture of the measuring rod simpler and cheaper. In addition, the rejection of pouring eliminates the disadvantage associated with brittleness and damage to the material for pouring at low storage temperatures.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения измерительный стержень содержит несколько плат, каждая из которых содержит по меньшей мере один детекторный элемент, первый и второй соединительные участки, причем первый соединительный участок одной платы выполнен для установления механической или электрической связи со вторым соединительным участком другой платы. Благодаря соединению первого соединительного участка одной платы со вторым соединительным участком другой платы обеспечивается последовательное соединение нескольких плат в одну систему плат большей протяженности. Таким образом, измерительные стержни с такими платами могут быть изготовлены модульными и очень гибкими в отношении своей длины. Это дает возможность дальнейшего удешевления.According to another preferred embodiment, the measuring rod comprises several boards, each of which contains at least one detector element, first and second connecting sections, the first connecting section of one board being made to establish mechanical or electrical connection with the second connecting section of the other board. By connecting the first connecting portion of one board to the second connecting portion of the other board, several boards are connected in series to one system of longer boards. Thus, the measuring rods with such boards can be made modular and very flexible with respect to their length. This makes it possible to further reduce the cost.

В вышеупомянутом варианте выполнения может быть также предпочтительным, чтобы первый соединительный участок одной платы измерительного стержня был выполнен для установления механического соединения со вторым соединительным участком другой платы измерительного стержня посредством геометрического замыкания. Геометрическое замыкание между упомянутыми первым и вторым соединительными участками обеспечивает особенно стабильное механическое соединение между отдельными платами.In the aforementioned embodiment, it may also be preferable that the first connecting portion of one measuring rod board is mechanically connected to the second connecting portion of the other measuring rod board by means of geometrical closure. The geometric closure between the aforementioned first and second connecting sections provides a particularly stable mechanical connection between the individual boards.

Кроме того, в случае вышеупомянутых вариантов выполнения может быть также предпочтительным, чтобы платы измерительного стержня были соединены друг с другом, причем чтобы, соответственно, первый соединительный участок одной платы и второй соединительный участок другой платы, соединенной с первой посредством пайки, в частности, в одной или нескольких точках пайки, были соединены механически, а предпочтительно, и электрически. В порядке альтернативы или дополнения к вышеупомянутому геометрическому соединению соединение посредством пайки и, в частности, с помощью точек пайки, может обеспечивать также электрическое соединение плат особенно простым способом.In addition, in the case of the aforementioned embodiments, it may also be preferable that the boards of the measuring rod are connected to each other, with, respectively, a first connecting portion of one board and a second connecting portion of another board connected to the first by soldering, in particular one or more soldering points were connected mechanically, and preferably electrically. As an alternative or addition to the aforementioned geometric connection, connection by soldering and, in particular, using soldering points, can also provide electrical connection of boards in a particularly simple way.

Кроме того, может быть предпочтительно, чтобы измерительный стержень содержал три или более детекторных элементов, причем чтобы детекторные элементы располагались вдоль измерительного стержня на одинаковых расстояниях друг от друга. Благодаря такому распределению детекторных элементов вдоль измерительного стержня вследствие регулярности, в частности посредством интерполяции сигналов положения соседних детекторных элементов, упрощается определение положения магнита. Кроме того, благодаря эквидистантному расположению обеспечивается, чтобы положение магнита относительно измерительного стержня по всей длине измерительного стержня в основном могло определяться с одинаковой точностью.In addition, it may be preferable that the measuring rod contains three or more detector elements, and so that the detector elements are located along the measuring rod at equal distances from each other. Due to this distribution of the detector elements along the measuring rod due to regularity, in particular by interpolating the position signals of adjacent detector elements, the position of the magnet is simplified. In addition, due to the equidistant arrangement, it is ensured that the position of the magnet relative to the measuring rod along the entire length of the measuring rod can basically be determined with the same accuracy.

Кроме того, может быть предпочтительным, чтобы расстояние между двумя соседними детекторными элементами вдоль измерительного стержня составляло около 10-20 мм, в частности около 15 мм. При таком большом расстоянии, как, например, 15 мм, для измерительного стержня определенной длины при использовании датчиков Холла необходима примерно лишь половина детекторов по сравнению с использованием герконов, благодаря чему опять же могут быть уменьшены расходы.In addition, it may be preferable that the distance between two adjacent detector elements along the measuring rod is about 10-20 mm, in particular about 15 mm. With such a large distance, such as 15 mm, for a measuring rod of a certain length when using Hall sensors, only about half of the detectors are needed compared to using reed switches, due to which costs can again be reduced.

В вышеупомянутых предпочтительных вариантах выполнения измерительный стержень, соответственно, в отношении его внешних габаритов, монтажа, подключения к электрическим интерфейсам, а также используемого соответствующего магнита можно изготавливать совместимым с известными измерительными стержнями с герконами. Таким образом, простым способом может осуществляться замена обычных измерительных стержней на новые измерительные стержни согласно изобретению.In the aforementioned preferred embodiments, the measuring rod, respectively, with regard to its external dimensions, mounting, connection to electrical interfaces, as well as the corresponding magnet used, can be made compatible with known measuring rods with reed switches. Thus, in a simple manner, conventional measuring rods can be replaced with new measuring rods according to the invention.

На фиг. 2 изображен вариант выполнения измерительного стержня 15 согласно изобретению, содержащего (непоказанный) удлиненный трубчатый корпус, в который встроена такая же удлиненная плата 19. По всей своей длине плата 19 содержит несколько датчиков 21 Холла, равномерно распределенных вдоль продольной оси платы 19. Датчики 21 Холла изготовлены способом поверхностного монтажа и закреплены на плате 19 известным способом с помощью пайки. Для электропитания датчиков 21 Холла, а также для дальнейшей передачи сигналов напряжения, выдаваемых датчиками 21 Холла, плата 19 содержит множество (непоказанных) токопроводящих дорожек, посредством которых датчики 21 Холла электрически соединены между собой.In FIG. 2 shows an embodiment of a measuring rod 15 according to the invention, comprising an (not shown) elongated tubular body in which the same elongated plate 19 is integrated. Over its entire length, the plate 19 contains several Hall sensors 21 uniformly distributed along the longitudinal axis of the plate 19. Hall sensors 21 made by surface mounting and mounted on the circuit board 19 in a known manner by soldering. For the power supply of the Hall sensors 21, as well as for further transmission of voltage signals generated by the Hall sensors 21, the board 19 contains a plurality of (not shown) conductive paths by means of which the Hall sensors 21 are electrically interconnected.

Кроме того, на своих концах плата 19 содержит первый соединительный участок 23 и второй соединительный участок 25, с помощью которых плата 19 может механически и/или электрически соединяться с другими идентичными платами. Для этого первый 23 и второй соединительный участок 25 имеют формы, дополняющие друг друга. Первый соединительный участок 23 представляет собой в основном треугольное удлинение платы 19, сужающееся от продольных сторон платы 19 и переходящее в кругообразное расширение. Второй соединительный участок 25 содержит, соответственно, в основном треугольную выемку с кругообразным расширением на вершине треугольника. Благодаря таким формам соединительные участки 23, 25 нескольких плат 19 могут входить друг в друга как части пазла, так что платы 19 соединяются между собой с геометрическим замыканием.In addition, at its ends, the board 19 comprises a first connecting portion 23 and a second connecting portion 25, with which the board 19 can be mechanically and / or electrically connected to other identical boards. For this, the first 23 and second connecting section 25 have shapes that complement each other. The first connecting portion 23 is basically a triangular extension of the board 19, tapering from the longitudinal sides of the board 19 and turning into a circular expansion. The second connecting portion 25 contains, respectively, a substantially triangular recess with a circular extension at the apex of the triangle. Due to these forms, the connecting sections 23, 25 of several boards 19 can enter each other as parts of a puzzle, so that the boards 19 are connected to each other with a geometric closure.

Кроме того, измерительный стержень 15 содержит устройство 27 считывания и калибрующее устройство 29. В варианте выполнения, показанном на фиг. 2, устройство 27 считывания и калибрующее устройство 29 находятся за пределами (непоказанного) трубчатого корпуса измерительного стержня 15. Что касается гидроцилиндра, показанного на фиг. 1, то в этом случае измерительный стержень 15 может быть встроен в трубчатое отверстие поршня 13, в то время как устройство 27 считывания и калибрующее устройство 29 установлены в другом пространстве внутри или снаружи поршня 13 и соединены с измерительным стержнем 15 посредством кабеля. Как показано на фиг. 2, соединение с платой 19 измерительного стержня 15 может осуществляться, например, на первом соединительном участке 23, однако возможны и другие места соединения. Устройство 27 считывания и калибрующее устройство 29 могут быть, как в данном примере выполнения, предусмотрены в виде блока или же представлять собой раздельные или иным образом соединенные между собой устройства. В частности, устройство 27 считывания и калибрующее устройство 29 могут быть также установлены на плате 19 и/или в корпусе измерительного стержня 15.In addition, the measuring rod 15 comprises a reader 27 and a calibrating device 29. In the embodiment shown in FIG. 2, the reader 27 and the calibrating device 29 are located outside the (not shown) tubular body of the measuring rod 15. As for the hydraulic cylinder shown in FIG. 1, in this case, the measuring rod 15 can be integrated into the tubular opening of the piston 13, while the reader 27 and the calibrating device 29 are mounted in another space inside or outside the piston 13 and are connected to the measuring rod 15 by cable. As shown in FIG. 2, the connection with the board 19 of the measuring rod 15 can be carried out, for example, at the first connecting section 23, however, other connection points are possible. The reader 27 and the calibrating device 29 can be, as in this embodiment, provided in the form of a block or can be separate or otherwise interconnected devices. In particular, the reader 27 and the calibrating device 29 can also be mounted on the board 19 and / or in the housing of the measuring rod 15.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 3, измерительный стержень 15 содержит несколько плат, из которых две платы 19, 19´ на фиг. 3 изображены фрагментарно и каждая содержит несколько датчиков 21 Холла. Первый соединительный элемент 23 одной платы 19 и второй соединительный элемент 25 другой платы имеют также формы, показанные на фиг. 2, и соединены друг с другом с геометрическим замыканием, для чего первый соединительный элемент 23 одной платы 19 вставлен во второй соединительный элемент 25 другой платы 19´.In the embodiment shown in FIG. 3, the measuring rod 15 comprises several boards, of which two boards 19, 19´ in FIG. 3 are fragmentary and each contains several Hall sensors 21. The first connecting element 23 of one board 19 and the second connecting element 25 of the other board also have the shapes shown in FIG. 2, and are connected to each other with a geometric closure, for which the first connecting element 23 of one board 19 is inserted into the second connecting element 25 of the other board 19´.

Для дополнительного механического, а также электрического соединения плат 19, 19´ предусмотрены несколько точек 31 пайки между первым соединительным участком 23 одной платы 19 и вторым соединительным участком 25 другой платы 19´. Точки пайки расположены таким образом, что они соединяют (непоказанные) токопроводящие дорожки плат 19, 19´ между собой таким образом, что по этим токопроводящим дорожкам снабжаются током датчики 21 Холла плат 19, 19´, а при необходимости и других плат, и могут передаваться сигналы напряжения датчиков 21 Холла по общему измерительному стержню 15. Измерительный стержень 15 наряду с другими показанными платами 19, 19´ может содержать другие платы, последовательно соединенные с показанными платами 19, 19´.For additional mechanical as well as electrical connection of the boards 19, 19´, several solder points 31 are provided between the first connecting section 23 of one board 19 and the second connecting section 25 of the other board 19´. The soldering points are arranged in such a way that they connect the (not shown) conductive tracks of the boards 19, 19´ to each other in such a way that the hall sensors 21 of the boards 19, 19´, and, if necessary, other boards, are supplied with current through these conductive paths, and can be transmitted voltage signals of the Hall sensors 21 along a common measuring rod 15. The measuring rod 15, along with the other boards shown 19, 19´, may contain other boards connected in series with the boards 19, 19´ shown.

Claims (10)

1. Измерительный стержень (15) для определения положения поршня (13) гидроцилиндра (11) при подземной разработке, содержащий несколько установленных вдоль оси измерительного стержня (15) и электрически соединенных между собой детекторных элементов (21), которые реагируют на магнитное поле магнита (17), причем детекторные элементы (21) образованы датчиками Холла, отличающийся тем, что предусмотрено калибрующее устройство (29), в котором записаны линеаризации соответствующих детекторных элементов (21), причем детекторные элементы (21) линеаризованы по отдельности.1. The measuring rod (15) for determining the position of the piston (13) of the hydraulic cylinder (11) during underground mining, containing several detector elements (21) installed along the axis of the measuring rod (15) and electrically interconnected, which respond to the magnetic field of the magnet ( 17), wherein the detector elements (21) are formed by Hall sensors, characterized in that a calibrating device (29) is provided in which linearizations of the respective detector elements (21) are recorded, and the detector elements (21) are linearized along tdelnosti. 2. Измерительный стержень (15) по п.1, отличающийся тем, что он содержит несколько соединенных друг с другом плат (19, 19′), каждая из которых содержит, по меньшей мере, один детекторный элемент (21), первый соединительный участок (23) и второй соединительный участок (25), причем, соответственно, первый соединительный участок (23) одной платы (19) и второй соединительный участок (25) другой платы (19′), соединенной с этой платой (19) посредством геометрического замыкания, а также посредством пайки, в частности, в одной или нескольких точках (31) пайки, соединены механически, а предпочтительно, и электрически.2. The measuring rod (15) according to claim 1, characterized in that it contains several boards connected to each other (19, 19 ′), each of which contains at least one detector element (21), the first connecting section (23) and the second connecting section (25), and, respectively, the first connecting section (23) of one board (19) and the second connecting section (25) of the other board (19 ′) connected to this board (19) by means of a geometric circuit as well as by soldering, in particular at one or more soldering points (31), are connected to mechanically, preferably electrically and. 3. Измерительный стержень (15) по п.1 или 2, отличающийся тем, что детекторные элементы (21) выдают сигналы положения, причем предусмотрено устройство (27) считывания для считывания соответствующих сигналов положения, которое с помощью интерполяции соответствующих сигналов положения соседних детекторных элементов (21) определяет и выдает выходной сигнал.3. The measuring rod (15) according to claim 1 or 2, characterized in that the detector elements (21) provide position signals, and a reading device (27) is provided for reading the corresponding position signals, which, by interpolating the corresponding position signals of adjacent detector elements (21) detects and outputs an output signal. 4. Измерительный стержень (15) по п.3, отличающийся тем, что предусмотрено устройство (27) считывания для считывания соответствующих линеаризаций детекторных элементов (21) из калибрующего устройства (29) и учета их при определении выходного сигнала.4. The measuring rod (15) according to claim 3, characterized in that a reading device (27) is provided for reading the corresponding linearizations of the detector elements (21) from the calibrating device (29) and taking them into account when determining the output signal. 5. Измерительный стержень (15) по п.1, отличающийся тем, что он содержит одну или несколько плат (19, 19′), каждая из которых содержит по меньшей мере один детекторный элемент (21) и, в частности, покрыта покровной массой, но, в частности, не залита в корпус.5. The measuring rod (15) according to claim 1, characterized in that it contains one or more boards (19, 19 ′), each of which contains at least one detector element (21) and, in particular, is covered with a coating mass , but, in particular, is not flooded with the case. 6. Измерительный стержень (15) по п.5, отличающийся тем, что он содержит несколько плат (19, 19′), каждая из которых содержит по меньшей мере один детекторный элемент (21), первый (23) и второй соединительный участок (25), причем первый соединительный участок (23) одной платы (19) выполнен для установления механической или электрической связи со вторым соединительным участком (25) другой платы (19′).6. The measuring rod (15) according to claim 5, characterized in that it contains several boards (19, 19 ′), each of which contains at least one detector element (21), the first (23) and the second connecting section ( 25), and the first connecting portion (23) of one board (19) is made to establish mechanical or electrical communication with the second connecting section (25) of another board (19 ′). 7. Измерительный стержень (15) по п.6, отличающийся тем, что первый соединительный участок (23) одной платы (19) измерительного стержня (15) выполнен для установления механического соединения со вторым соединительным участком (25) другой платы (19′) измерительного стержня (15) посредством геометрического замыкания.7. The measuring rod (15) according to claim 6, characterized in that the first connecting section (23) of one board (19) of the measuring rod (15) is made to establish a mechanical connection with the second connecting section (25) of the other board (19 ′) measuring rod (15) by means of geometrical closure. 8. Измерительный стержень (15) по любому из пп.6 или 7, отличающийся тем, что платы (19, 19′) измерительного стержня (15) соединены друг с другом, причем, соответственно, первый соединительный участок (23) одной платы (19) и второй соединительный участок (25) другой платы, соединенной с первой (19′) посредством пайки, в частности, в одной или нескольких точках (31) пайки, соединены механически, а предпочтительно, и электрически.8. The measuring rod (15) according to any one of claims 6 or 7, characterized in that the boards (19, 19 ′) of the measuring rod (15) are connected to each other, and, accordingly, the first connecting section (23) of one board ( 19) and the second connecting portion (25) of another board connected to the first (19 ′) by soldering, in particular at one or more soldering points (31), are connected mechanically, and preferably electrically. 9. Измерительный стержень (15) по п.1, отличающийся тем, что измерительный стержень (15) содержит три или более детекторных элементов (21), причем детекторные элементы (21) расположены вдоль измерительного стержня (15) на одинаковых расстояниях друг от друга.9. The measuring rod (15) according to claim 1, characterized in that the measuring rod (15) contains three or more detector elements (21), and the detector elements (21) are located along the measuring rod (15) at equal distances from each other . 10. Измерительный стержень (15) по п.9, отличающийся тем, что расстояние между двумя соседними детекторными элементами (21) вдоль измерительного стержня (15) составляет около 10-20 мм, в частности около 15 мм. 10. The measuring rod (15) according to claim 9, characterized in that the distance between two adjacent detector elements (21) along the measuring rod (15) is about 10-20 mm, in particular about 15 mm.
RU2012151325/06A 2011-12-14 2012-11-29 Measuring rod RU2529930C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110121247 DE102011121247A1 (en) 2011-12-14 2011-12-14 Measuring rod for determining position of piston of hydraulic cylinder for roof support system in underground mines, has multiple detector elements, which are arranged along axis of measuring rod, and are formed by Hall sensors
DE102011121247.0 2011-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012151325A RU2012151325A (en) 2014-06-10
RU2529930C2 true RU2529930C2 (en) 2014-10-10

Family

ID=48521948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012151325/06A RU2529930C2 (en) 2011-12-14 2012-11-29 Measuring rod

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN103162607A (en)
DE (1) DE102011121247A1 (en)
PL (1) PL401985A1 (en)
RU (1) RU2529930C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221287U1 (en) * 2023-07-25 2023-10-30 Михаил Александрович Васильев MEASURING PROBE

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2957872B1 (en) 2014-06-18 2018-04-04 Caterpillar Global Mining Europe GmbH Sensing device for a digital linear position sensor
NL2014619B1 (en) * 2015-04-11 2017-01-25 Lambertus Adrianus Derks Wilhelmus Device and method for detecting the position of a magnet along a linear path.
CN110319872B (en) * 2019-05-14 2021-11-16 武汉船用机械有限责任公司 Bolt state detection device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1826637A1 (en) * 1989-02-22 1995-07-20 Карагандинский политехнический институт Hydraulic cylinder with position indication
RU2185597C2 (en) * 1998-02-13 2002-07-20 Феникс Акциенгезелльшафт Gear for uninterrupted control over joint of conveyer belt
DE102004017899A1 (en) * 2004-04-13 2005-11-10 Festo Ag & Co. Position sensor arrangement with a plurality of magnetic field-sensitive sensors arranged in a row, in particular Hall sensors
EP2166313A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-24 Sick Ag Magnetic sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3742524A1 (en) * 1987-08-22 1989-03-02 Angewandte Digital Elektronik Method for determining the position of an element sending out flux lines
DE29923362U1 (en) * 1999-01-12 2000-08-24 Steinbock Boss Gmbh Foerdertec Position measuring device and industrial truck equipped with it
DE20205132U1 (en) * 2002-04-03 2002-06-27 Festo Ag & Co Drive device for linear movements and associated position detection means
DE102009010132A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Hydraulic cylinder for hydraulic clutch- and brake actuating systems, has information element fixed in hollow-cylindrically formed housing of piston by positioning device, where piston is axially movable in housing
CN102301205B (en) * 2009-01-27 2014-07-09 瑞尼斯豪公司 Magnetic encoder apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1826637A1 (en) * 1989-02-22 1995-07-20 Карагандинский политехнический институт Hydraulic cylinder with position indication
RU2185597C2 (en) * 1998-02-13 2002-07-20 Феникс Акциенгезелльшафт Gear for uninterrupted control over joint of conveyer belt
DE102004017899A1 (en) * 2004-04-13 2005-11-10 Festo Ag & Co. Position sensor arrangement with a plurality of magnetic field-sensitive sensors arranged in a row, in particular Hall sensors
EP2166313A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-24 Sick Ag Magnetic sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221287U1 (en) * 2023-07-25 2023-10-30 Михаил Александрович Васильев MEASURING PROBE

Also Published As

Publication number Publication date
CN103162607A (en) 2013-06-19
RU2012151325A (en) 2014-06-10
DE102011121247A1 (en) 2013-06-20
PL401985A1 (en) 2013-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2529930C2 (en) Measuring rod
US9689898B2 (en) Medium or high voltage arrangement with cable connection terminal
CN101142464B (en) Magnetic switch for level measurement, level meter, and use thereof
US20130022075A1 (en) Temperature sensor having means for in-situ calibration
WO1995023342A1 (en) Device for measuring magnetic fields
ATE302417T1 (en) VOLTAGE SENSOR
CN207600488U (en) A kind of long measuring device of the chamber of microwave cavity, sensor
EP2957872B1 (en) Sensing device for a digital linear position sensor
CN113324623A (en) Capacitance guided wave magnetic composite liquid level meter and measuring device
CN113917215B (en) Current sensor
US7795883B2 (en) Grid sensor
CN104568073A (en) Hall liquid level detection device
CN100443891C (en) Capacitive sensor device
CN102645286A (en) Built-in ring support temperature measuring device
CN215114746U (en) Capacitance/guided wave magnetic composite liquid level meter and measuring device
CN101907478B (en) Capacitance type continuous material level sensor
JPWO2015083298A1 (en) Water level sensor
CN205619867U (en) Vortex lattice displacement sensor with semi -circular reflection conductor in both sides
KR20000048234A (en) A method of measuring the density of a dielectric gas in a buried metal-clad line
KR20080074095A (en) Voltage sensors and voltage sensing methods for gas insulated switchgear
SU851245A1 (en) Capacitive pickup of integrity
CN216846071U (en) 0.01 mu m high-precision displacement sensor easy to install and with extremely low temperature drift
RU2026139C1 (en) Sensing member of transducer for determining level of molten metal in equipment
JPH0850004A (en) Method for measuring position of magnet
KR20140105607A (en) Method for determining a position of a piston in a piston pressure accumulator by resistance measurement and suitably designed piston pressure accumulator